seg. eletronica - cftv circuito fechado de tv

Imagens Ilustrativas - © Todos os Direitos Reservados – Rev. setembro/2008 – [email protected] 1

* Imagens Ilustrativas - © Todos os Direitos Reservados – Rev. setembro/2008 –

Imagens Ilustrativas - © Todos os Direitos Reservados – Rev. setembro/2008 – [email protected] Ilustrativas - © Todos os Direitos Reservados – Rev. setembro/2008 – [email protected]

Imagens Ilustrativas - © Todos os Direitos Reservados – Rev. setembro/2008 – [email protected]


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Conceitos Básicos Circuito Fechado de TV (CFTV)Conceitos Básicos Circuito Fechado de TV (CFTV)

DURANTE O TREINAMENTO

Em Respeito aos colegas presentes

FAVOR MANTER O CELULAR

DESLIGADO ou em

VIBRACALL






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( CFTV ) ( CFTV ) CIRCUITO CIRCUITO

FECHADO DE TVFECHADO DE TV

Conceitos e Conceitos e TecnologiasTecnologias






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Revisão nos Conceitos de CFTVRevisão nos Conceitos de CFTV

• Componentes de um sistema de CFTV• CCD • Lentes • Transporte dos Sinais • Gravação Digital






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• Sistema de Vídeo

• Transmissão de Vídeo

• Gerenciamento de Vídeo

Cada um Destes Itens Formam uma Parte

Importante do Sistema.


• Componentes de um Sistema de CFTV






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• Sensores: CCD e CMOS – Vantagens/Desvantagens:

– Tecnologia CCD:• Maior qualidade na geração do sinal de vídeo• Alta sensibilidade em baixas condições de luminosidade

• Custo diferenciado, devido ao processo de fabricação– Tecnologia CMOS:

• Baixa sensibilidade em baixas condições de luminosidade

• Custo baixo• Câmeras com dimensões menores

Captação das ImagensRevisão nos Conceitos de CFTVRevisão nos Conceitos de CFTV






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CCD – Charged Coupled DeviceDispositivo de Carga Acoplado

CCDCCDCCD






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• O CCD é um conjunto de diodos finos e sensíveis à luz que convertem fotons (luz) em eletrons (carga elétrica). Esses diodos são chamados fotocélulas

•· Cada fotocélula é sensível à luz- quanto mais intensa for a luz sobre ela maior é a energia elétrica que ela acumula.

• A Fotocélula Não Detecta Cores: apenas é sensível à intensidade de luz que chega à sua superfície. Para obter uma imagem a cores usam filtros para distinguirem as cores primárias. Registadas as três cores, podem ser adicionadas para criar o espectro completo de cores.


• CCD – Charged Coupled Device






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• CCD - Formatos

2/3"

13,5 mm10

,1 m

m 1/2"

10,1 mm

7,6

mm 1/3"

6,7mm

5 m

m

1"

20,3 mm

15,2

mm

5 mm

3,8

mm1/4"






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1” 1” 1/3” 1/3”

1/2” 1/2”


• CCD - Comparação






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• CCD - Sensibilidade






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Padrões


• PAL (Phase Alternation Line) – Padrão Europeu para definição de cor. Originalmente o padrão PAL adota 25 (FPS) quadros por segundo em 525 linhas de varredura horizontal

• NTSC (National Television Standards Committee) – Padrão Americano para definição de cor. Originalmente o padrão NTSC adota 30 (FPS) quadros por segundo em 625 linhas de varredura horizontal.

OBSERVAÇÃO:No Brasil, somente para sistemas televisionados, usa-se uma varredura de 30 quadros por segundo, da mesma forma que o

americano, Daí a nomeclatura PAL-M (Padrão Europeu de Corcom padrão Americano de varredura )






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Revisão nos Conceitos de CFTVRevisão nos Conceitos de CFTVField x Frame x Image

Campo x Quadro x Imagem13

579

2468

Imagem = Quadro Quadro = 2 Campos

Duração de um CampoNTSC = 20 msegDuração de uma LinhaNTSC = 64 µseg

!!

+ =

Campo Impar Campo Par Quadro






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Frames por Segundo ?






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1FPS7FPS

30FPS







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1FPS

7,5 FPS

3,75 FPS

15 FPS

jntheodoro

jntheodoro

jntheodoro

jntheodoro







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P&B x Colorida


Baixo CustoMelhor Resolução em Baixa

Luminosidade

Melhor identificação Maior Definição

Melhor Visualição






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Definição ou Resolução

A Definição ou Resolução é definida como sendo a quantidade de elementos de imagem que compõem uma reprodução artificial

de imagens como fotografias, cinema, TV, etc.

É a Qualidade Do Vídeo, Não Depende da Taxa de Quadros

Ela pode ser expressa também em termos de densidade, ou seja,número de elementos de imagem por unidade de área.

Uma cena reproduzida artificialmente é composta por pontos.Cada ponto representa o que é chamado de elemento de imagem,

abreviadamente,"PIXEL" ou "pel".






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RevisRevisãão nos Conceitos de CFTVo nos Conceitos de CFTV


Linhas(Horizontais)

4

Linhas(Verticais)

3

NTSC PAL160x120 176x144176x120 192x144240x180 256x216256x180 288x216320x240 352x288352x240 384x288640x480 720x576720x480 768x576






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RevisRevisãão nos Conceitos de CFTVo nos Conceitos de CFTV


NTSC PAL176x120 176x144

352x240 352x288704x480 704x576720x480 720x576

4CIFCIF

QCIF

D1/DVD

QCIF

CIF

4CIF






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Conceitos Básicos Circuito Fechado de TV (CFTV)Conceitos Básicos Circuito Fechado de TV (CFTV)RevisRevisãão nos Conceitos de CFTVo nos Conceitos de CFTV


176 x 1209 KB

352 x 24024 KB

640 x 48070 KB

704 x 48080 KB

720 x 48081 KB






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Conceitos Básicos Circuito Fechado de TV (CFTV)Conceitos Básicos Circuito Fechado de TV (CFTV)RevisRevisãão nos Conceitos de CFTVo nos Conceitos de CFTVDefinição ou Resolução

176 x 120

720 x 480

176 x 120 - Expandida 720 x 480 - Expandida

720 x 480






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Obturador Automático (AES – Automatic Eletronic Shutter)

�Este dispositivo da Câmera, se ajusta automaticamente de forma a compensar o as variações de luminosidade.

�Permite a não utilização de lentes com ajuste de Iris.

�Capacidade Limitada para grandes variações de Luz.







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Sem BLCSem BLC Com BLCCom BLC


Compensação de Luz de Fundo(BLC - Backlight Compensation)






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• Distância Focal (mm) • Lentes Vari-Focais / Zoom • Campo de Visão• Iris (Manual / Automática )• F-Stop• Formato• Montagem


• Lentes






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É a diferença entre o dispositivo que captura as imagens e o ponto focal da lente.

A montagem CS esta 5 mm mais próxima da Lente.

Montagem “C” ou “CS” Montagem “C” ou “CS” O que isto significa ? O que isto significa ?







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“CS” MOUNT“CS” MOUNTCAMERACAMERA

12.5mm

CCD SENSORCCD SENSOR

“CS”“CS”lenslens

17.5mm

“C” MOUNT“C” MOUNTCAMERACAMERA


“C”“C”lenslens

Montagem “C” ou “CS” Montagem “C” ou “CS” Revisão nos Conceitos de CFTVRevisão nos Conceitos de CFTV






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Adaptador 5 mm Adaptador 5 mm

“CS” MOUNT“CS” MOUNTCAMERACAMERA


“C”“C”lenslens

++“CS” MOUNT“CS” MOUNTCAMERACAMERA


++“C”“C”lenslens++

Montagem “C” ou “CS” Montagem “C” ou “CS”







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• Lentes

ObturadorCamera

Pequeno Angulo de Abertura

Grande

Angulo de

Abertura

LentesGrande

Angulo de Abertura






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Grande Angulode Abertura

2.8mm 4mm 6mm 8mm 12mm 16mm 25mm 50mm 75mm 100mm 180mm

Lentes Padrão

Uma lente padrão reproduzirá um campo visual similar ao do olho humano.

Pequeno Angulode Abertura


• Lentes






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• Lentes

2,4 m

4 mm 82 mm

50 m

12 mm

7,3 m

~2 m

~2 m






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• Lentes






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�São Lentes que variam as distâncias Focais. P.ex. 3,6mm ~ 8mm

�Podem ser re-ajustadas após mudanças

�Diminuem o estoque de lentes


• Lentes Vari Focais






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Campos de Visão






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Conceitos Básicos Circuito Fechado de TV (CFTV)Conceitos Básicos Circuito Fechado de TV (CFTV)Revisão nos Conceitos de CFTVRevisão nos Conceitos de CFTV

• Lentes (Distância Focal)






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�Dão ao usuário várias distâncias Focais �Mantem o foco durante a mudança�Lentes Zoom geralmente possuem

funções de zoom/foco/iris, estes são controlados por dispositivos remotos.


• Lentes Zoom






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• Iris Fixa: Não oferece recurso de Ajuste

• Iris Manual / Iris Motorizada: O ajuste é feito através do diafragama pelo operador ou remotamente

• Auto Iris:Vídeo - Iris Ajustada pelo Sinal de Vídeo. Operação Automática Mantida pela Lente.

DC / Direct Drive - Iris Ajustada pelo Sinal de Vídeo Operação Automática Mantida pela Câmera que Necessita um Circuito de Controle de Auto iris.


• Lentes - Adaptação a variação de luz






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• Lentes – Como Calcular a Lente Certa ?

CFTV 2.0.exe






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• Lentes – Como Calcular a Lente Certa ?

Tamanho da Lente = Dim CCD (H,V) x Distância

Tamanho do Objeto (H,V)

2/3"

13,5 mm

10,1

mm 1/2"

10,1 mm

7,6

mm 1/3"

6,7mm

5 m

m

1"

20,3 mm

15,2

mm

5 mm

3,8

mm1/4"

Esta Fórmula serve apenas como orientação momentânea com margem de erro.

Para Obtenção do valor exato, recomenda-se o uso do Software de Cálculo de Lentes, que está disponível

no CD do Treinamento






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Revisão nos Conceitos de CFTVRevisão nos Conceitos de CFTV• Lentes – Como Calcular a Lente Certa ?

Exemplo 1:

Você quer reproduzir um objeto do tamanho vertical de 2,20m, a uma distância de 6,00m. Com uma câmera de 1/3”. Qual a distância focal da lente?

Exemplo 2:

Usando uma câmera de 1/3” com uma lente de 6,00mm, qual é o tamanho horizontal

de um objeto numa distância de 4,80m?

Tamanho da Lente = Dim CCD (H,V) x Distância

Tamanho do Objeto (H,V)

Tamanho da Lente = 5 x 6.000

2.200= 10.22 mm

6 mm = 6,7 x 4.800

= 4.020 mm ou 4,02 mTamanho do Objeto (H,V)

x 0,75

x 0,75

x 0,75






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Lente Fixa 6 mm

Visão no Modo Day

Visão no Modo Night

10 m

6 m

8 m

6 m

8 m

12 m

17 m

20 m

Lentes x Câmeras DayLentes x Câmeras Day--NightNight






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Lente Fixa 6 mm

Visão no Modo Day


3 m

1,8

m

2,5 m

1,8

m

2,5 m

6 m

8 m

10 m







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Lente Fixa 12 mm

Visão no Modo Day


50 m

16 m

21 m

16 m

21 m

34 m

26 m

80 m

3 m

4 m

10 m







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Zoom Óptico Máximo 88,5 mmVisualização @ 100m: 4,2 m Horizontal

3,2 m Vertical

Câmera Dome DayNight GSO / GSI 2700

Uso Interno

Uso Interno / Externo






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Sistemas de CFTV com Infra Vermelho






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• Campos de Visão

• Monitorar um Elemento• Detectar um Elemento• Reconhecer um Elemento• Identificar um Elemento






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Monitorar ( ~5%) • Visualiza Movimentação• Processos

Detectar ( ~ 10%)• Distinguir Objetos






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Reconhecimento ( ~50%) • Identificação de Características

Identificação ( > 100%) • Identificação Positiva






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F:1.4F:1.4F:1.4 F:2F:2F:2 F:2.8F:2.8F:2.8 F:4F:4F:4

F:5.6F:5.6F:5.6 F:8F:8F:8 F:11F:11F:11


• F-Stop

F:16F:16






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• F-Stop

F:2 F:2.8

f:16 f:11 f:8 f:5.6 f:4 f:2.8 f:2.0 f:1.4

(Valores Típicos de F-Stop)






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Fnumber

f1.0 f1.2 f1.4 f1.7 f2.0 f2.8 f4.0 f5.6

%passed

20% 14.1 % 10% 7.07% 5% 2.5% 1.25% 0.62%







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• F-Stop x Distância Focal






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�É a medida para determinar a quantidade de Luz necessária para produzir uma imagem de qualidade.

�Quanto menor esta medida menor é a quantidade de Luz necessária em um ambiente, ou seja, uma câmera de 0,5 Lux precisa de “menos Luz” para produzir a mesma imagem que uma câmera com 2 Lux de sensibilidade.


• Luminosidade (Lux)






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Luminosidade (Lux) - Medidores






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• Iluminação – LUX






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Níveis de LuzNíveis de LuzAmbiente Fechado

• Armazém 20-75 lux• Luz de Emergência 30-75 lux• Corredores e Escadas 75-200 lux• Lojas 75-300 lux• Escritórios e Saguões 300-500 lux• Bancos 200-1000 lux• Linhas de montagem 300-1000 lux

Ambiente Aberto

• Luz do Sol total 10.000-1.000.000 lux• Dia nublado 100-10.000 lux• Crepúsculo 1-10 lux

• Lua cheia 0.1-1 lux• Céu de estrelas 0.01-0.1 lux• Noite nublada 0.001-0.01 lux







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• Tecnologias para Iluminação

Câmera Colorida Normal0,5 Lux

Câmera Colorida Low-Light0,02 Lux






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•Multiplex e Quad´s

São Elementos do sistema de CFTV utilizados de forma a economizar e agrupar as imagens.

Imagine um sistema com 4 ou 12 câmeras que precisam ser gravadas. Sem estes dispositivos seríamos obrigados a gravar separadamente todas elas em diferentes sistemas de gravação. 4 câmeras com 4 gravadores, 12 câmeras com 12 gravadores independentes.






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Gravador

Gravador

Gravador

Gravador






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Multiplex Quad

Gravador






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Simplex – Possuem até 16 canais de entrada, porém executa apenas uma função por vez. Se estiver gravando não pode reproduzir as Imagens, e vice e versa.

Duplex – Possuem até 16 canais de entrada e podem executar duas funções SIMULTÂNEAMENTE. Caso a imagem gravada esteja sendo reproduzida ele pode continuar gravando as imagens ao vivo, sem PERDER os eventos. Porém é necessário ter dois gravadores conectados a ele.






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Princípio Princípio MultiplexMultiplex






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• Matrizes de CFTV

São dispositivos destinados a sistemas de médio e grande porte, que requerem maior capacidade e necessidade de monitoramento remoto, por envolver um número maior de câmeras.

Geralmente são classificadas em relação ao número de entradas de câmeras pelo número de saídas para monitores.

Admite-se número extras de controladores

32 x 6 - 32 cameras x 6 monitores

96 x 16 – 96 câmeras x 16 monitores

576 x 64 – 576 câmeras x 64 monitores ...............






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• Matrizes de CFTV

1

256

1 32

Cross - Point






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• Domes e Sistemas de Posicionamento

• São câmeras acopladas em sistemas motorizados capazesde moverem-se nos nos três eixos cartesianos (X, Y e Z). São conhecidas como sistemas PTZ (Pan, Tilt e Zoom)

• Estes dispositivos são constituídos basicamente de motores de alto graude precisão (Motor de Passo)

• Indicados para aplicações ostensivas esistemas de vigilância discreta

• São controladas via cabeamento paralelo(RS-422/485) ou através de Coaxitron

H

V






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Domes e Sistemas de Posicionamento

Zoom Digital e Zoom Óptico






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Zonas de Privacidade






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Pre-Sets






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• Tecnologias de Transmissão

Os sinais de CFTV são transportados até o CM - Centro de Monitoramento, principalmente por cabo coaxial. Porém cabe observar que outros meios de se transmitir os sinais estão disponíveis, caso a distância entre as câmeras e CM esteja acima do limite técnico dos cabos coaxiais ( < 300 m), são eles:

• Par Trançado (Cabo de Rede – Cat 3 ou superior) • Fibra Óptica • Rede Wireless (Sem Fio) • Rede Telefônica • Rede Local (Ethernet) • Internet






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• Meios de Transmissão - Analogia

Até 200 Km

Fibra Óptica

UTP

> Cat 5

~ 2,5 Km

Rádio

802.11b

~ 16 Km

ADSL

“Banda

Larga”

Linha

Telefônica

Vídeo Composto

Dados

Voz






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Revisão nos Conceitos de CFTVRevisão nos Conceitos de CFTV• Tecnologias de Transmissão

Custos x Distâncias






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• Meios de TransmissãoFibra Óptica

Principais Características

• Capacidade de Transmissão• Baixas Perdas• Imunidade Eletromagnética • Tamanho e Peso• Segurança• Segurança na Transmissão das Informações• Baixo Custo (Valor Agregado)







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• Meios de Transmissão

Fibra Óptica – Configuração Típica







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Par Trançado


• Propriedades elétricas constantes ao longo da transmissão• Fácil Manuseio • Banda passante notavelmente alta







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Par Trançado – Configuração Típica

MUX







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Sistema Wireless


• Média Capacidade de Transmissão• Perdas Consideráveis em Alta Frequência• Rápida Instalação e Provisionamento • Sujeito as Condições Climáticas • Média Confiabilidade







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Sistema Wireless – Configuração Típica

RX1TX1

TX2 RX2

T/RX1T/RX1







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Sistema Wireless – Espectro de Frequências






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• Meios de Transmissão - Tabela Comparativa

Fibra Óptica x Wireless

(*) Especificação genérica, sem o uso de repetidores







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Fibra Óptica x Cabos Metálicos

(*) Especificação genérica, sem o uso de repetidores

• Meios de Transmissão - Tabela ComparativaRevisão nos Conceitos de CFTVRevisão nos Conceitos de CFTV






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• Redes de Computadores

Algumas considerações

Distância entre Processadores

Processadores Localizados no

mesmo .....Denominação

10 m Sala LAN100 m Prédio LAN1 Km Campus LAN10 Km Cidade MAN

100 Km País WAN1000 Km Continente WAN

10000 Km Planeta Internet






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LAN – LOCAL AREA NETWORK

• Rede localizada geograficamente no mesmo local: Sala, Prédio, Campus• Limitada em extensão física• Fácil gerenciamento• Baixíssima Taxa de Erros de Transmissão (BER)• Geralmente TODAS as máquinas estão conectadas a apenas um cabo ou barramento principal






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LAN – LOCAL AREA NETWORK

Topologias Barramento

Anel / Token Ring

• Qualquer Máquinapode acessar o barramento,UMA MÁQUINA DE CADA VEZ

• Colisão: As máquinas aguardam um determinado instante antes de voltar a retransmitir os dados

• Padrão desenvolvido pela IBM

• Usa o conceito de Token (Ficha) onde a máquina só pode transmitirse estiver portando a permissão






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MAN – METROPOLITAN AREA NETWORK

• Geralmente possuem dimensões urbanas• As limitações com o tamanho do cabo e os problemas de desempenho que surgem quando milhares de estações estão conectadas

• Tecnologia similar a LAN • Um ou dois cabos ( Possuem Redundância )• Cabe ressaltar que nenhum dos padrões de LAN´s estão adequados as MAN´s






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MAN - METROPOLITAN AREA NETWORK

Topologia

Fluxo de Dados

Fluxo de Dados

• As máquinas podem possuir até dois cabos uniderecionais• Cada Cabo tem um sentido de fluxo de dados

• Isto facilita o controle de Colisão






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WAN – WIDE AREA NETWORK

• Objetivo primordial é a CONECTIVIDADE de redes dispersas geograficamente

• Possuem pontos intermediários de conexão (Nó)• Decidem dinâmicamente a rota que será transitada• Há armazenamento temporário de dados nos pontos intermediários

• Distâncias nacionais ou continentais• Utilizam-se de linhas telefônicas, canais privados, links de rádio ou satélite, fibra óptica.....






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WAN - WIDE AREA NETWORK

Topologia

Para as WAN não há topologia específica, as soluções são sempre de acordo com os requisitos particulares da rede global.

EstrelaMalha

Anel






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ETHERNETX

INTERNET






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• Ethernet x Internet Ethernet

• Padrão Desenvolvido pela Xerox em parceria com a Intel e a Digital (Meados da década de 70 até final da década de 80)•Tecnologia aplicada em Redes Locais (LAN)• Permite taxas de transmissão que podem chegar até 1 GBps • Todos os dispositivos acessam o mesmo meio de transmissão• Na medida que o tráfego aumenta, o desempenho diminui,devido ao número de colisões.

•Tecnologias Oriundas da Ethernet

• Fast Ethernet (Taxas a 100 MBps)• Maior velocidade, menor distância

• Gigabit Ethernet (Taxas a 1000 MBps = 1 GBps )• Tecnologia utilizada no Backbone das redes






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• Ethernet x Internet Internet

• A internet nasceu de um sistema desenvolvido pelo Departamento de Defesa Norte Americano, através do seu centro de pesquisas (ARPA), surgi-se então a ARPAnet, ainda na década de 60.

• Surgiu a partir de necessidades militares, de forma a minimizar os efeitos de uma possível destruição de um centro de operação geograficamente localizado, a partir de rotas alternativas e protocolos específicos de forma a garantir a continuidade das operações.






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• Os sistemas existentes na época possuiam uma arquitetura fechada e não se comunicavam com sistemas de diferentes arquiteturas • Havia uma grande necessidade de interfaces e protocolos.

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• Foi desenvolvido um modelo de referência para as Redes de Computadores • Modelo baseado em níveis onde cada um é responsável por uma determinada função






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• Este Modelo é conhecido como Modelo OSI de Referência

FISICA

ENLACE

REDE

TRANSPORTE

SESSÃO

APRESENTAÇÃO

APLICAÇÃO

FISICA

ENLACE

REDE

TRANSPORTE

SESSÃO

APRESENTAÇÃO

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• Ethernet x Internet Endereço IP

Em um ambiente computacional cada micro precisa ter um endereço de forma a ser localizado por outras máquinas.

De forma análoga, a rede pode ser considerada a cidade e/ou bairro em que vivemos e o endereço IP é o endereço desta máquina na rede.

Para:José da SilvaRua A, 123São Paulo – SPCEP 01236-001

$10.0.1.85

10.0.1.86

10.0.1.87






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• Ethernet x Internet IP Dinâmico X IP Fixo

IP estático (ou fixo) é um número IP dado permanentemente a um computador, ou seja, seu IP não muda, exceto se tal ação for feita manualmente. Como exemplo, há casos de assinaturas de acesso à internet via ADSL, onde alguns provedores atribuem um IP estático aos seus assinantes. Assim, sempre que um cliente se conectar, usará o mesmo IP. Essa prática é cada vez mais rara entre os provedores de acesso, por uma série de fatores, que inclui problemas de segurança.

O IP dinâmico, por sua vez, é um número que é dado a um computador quando este se conecta à rede, mas que muda toda vez que há conexão. Por exemplo, suponha que você conectou seu computador à internet hoje. Quando você conectá-lo amanhã, lhe será dado outro IP. Para entender melhor, imagine a seguinte situação: uma empresa tem 80 computadores ligados em rede. Usando IPs dinâmicos, a empresa disponibilizou 90 endereços IP para tais máquinas. Como nenhum IP é fixo, quando um computador "entra" na rede, lhe é atribuído um IP destes 90 que não esteja sendo usado por nenhum outro computador. É mais ou menos assim que os provedores de internet trabalham. Toda vez que você se conecta à internet, seu provedor dá ao seu computador um IP dela que esteja livre.

O método mais usado para a distribuição de IPs dinâmicos é a protocolo DHCP (Dynamic HostConfiguration Protocol).






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• Ethernet x Internet IP Dinâmico X IP Fixo

MonitorAnalógico

Coaxial

Coaxial

Banda Larga

Roteador

PC do Cliente

ServidorDNS






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• CFTV através de Redes de Computadores

Analógico

Modem

RedeTelefônica

INTERNETINTERNET

Modem

RedeTelefônica

CONEXÃ

O

LENTA






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Aplicações em CFTV

Hoje com a constante evolução tecnológica, bem como a redução dos preços e custos para sistemas eletrônicos, tem sido possível transmitir qualquer tipo de sinal para qualquer lugar do planeta através de redes de computadores. Porém cabe observar que TODO o sistema de Vídeo por redes de computadores deve possuir uma largura de banda (BW) compatível com a necessidade de Transmissão.


BW = Tframe x IPS x 10






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BW = Tframe x IPStotal x 10

300 Kbps= 4 KB x IPS x 10 IPSt = 7,5BW = 4 KB x 80 x 10 BW = 3,2 Mbps

96 Kbps = 4 KB x IPS x 10 IPSt = 2,4






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Rede CorporativaDestino

ETHERNET

Rede CorporativaOrigem

ETHERNET

INTERNETINTERNET

CFTV através de Redes de Computadores

Analógico

Digital

Analógico






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RedeTelefônica ouETHERNET

INTERNETINTERNET

RedeTelefônica ouETHERNET

E o futuro ?

Analógico






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•Sistemas de Gravação

Time Lapse

Time Lapse+

Sequencioadores

Time Lapse+

Quad

Time Lapse+

Multiplexadores

DVRDVRNet

Placas deCaptura

DVRStand Alone DVR

Híbridos

NVR






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DVR – Digital Video Recorders

Características Básicas

• Solução atual e comercializada em grande escala• Disponível no mercado em duas versões:

• Base PC • Stand Alone

• Sistema centralizado• As câmeras devem ser conectadas diretamente ao gravador• Estrutura dos cabos de difícil manuseio• Expansão depende de novos módulos• O gerenciamento remoto de grande parte dos fabricantes operam com “plataforma fechada”• Alto custo de infraestrutura para sistema com grandes áreas geográficas (cidades, rodovias, etc).






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DVR – Digital Video RecordersArquitetura Básica

1

8, 16 ou 32

MonitorAnalógico Monitor

VGAFibra Óptica

UTP

Coaxial

LAN

UTP 10/100MBps

Internet

Speedy / VPN






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H-DVR – Hybrid Digital Video RecordersArquitetura Básica

Internet

Speedy / VPN

UTP 10/100MBps

1

16

Fibra Óptica

UTP

Coaxial

LAN

C1 C32






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NVR – Network Video Recorders

Características Básicas

• Convergência IP (dados, voz e vídeo)• Sistema descentralizado • Fácil integração com sistemas geograficamente Distribuídos

• Rodovias / Ferrovias • Monitoramento Urbano • Refinarias e Plataformas de Petroleo

• Utiliza em grande parte a infraestrutura existente• Plataforma aberta permitindo diversos fabricantes no mesmo sistema

•Inteligência no nível da câmera • Fácil expansão e flexibilidade• Fácil utilização de infraestrutura redundante para gravação• Multi usuários• Gerenciamento remoto• Alta capacidade de armazenamento• 100% integrado a redes IP´s, incluso redes “sem fio”






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NVR – Network Video RecordersArquitetura Básica

Armazenamento

Encoder 3

C7

Encoder 2

C4 C6

C5

Encoder 1

C1 C2

Monitoramentoe Visualização

C3

Rede IP

C8

C9

Encoder 4






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• Gravação Digital

Entende-se por Gravação Digital, todo dispositivo que possui um sistema de transformação mecânica/óptica para eletrônica (analógica) ou analógica para digital. Sistemas multimídia (p.ex) envolvem fortemente a captura, a transmissão e a apresentação de áudio e/ou vídeo digitais.

Características Básicas dos Sistemas Digitais de Gravação:

• Qualidade Superior em Relação ao Analógico

• Imagens sem Distorção

• Manuseio e Gerenciamento das Imagens

• Indexação






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Vantagens do CFTV Digital

· Maior autonomia de gravação que as fitas VHS. Maior intervalo entre backups das imagens. O tempo de gravação pode ser maior em função do tamanho do HD.

· Gravação de imagens mais novas sobre as mais antigas sem necessidade de "troca de fitas" ou HD.

· Gravação de qualidade superior. A gravação de uma imagem sobre a outra não desgasta o HD como na fita VHS.

· Não sofre o desgaste mecânico dos gravadores analógicos, necessitando portanto de menor manutenção.

· Possibilidade de editar clips (filmes de curta duração) com o evento desejado. Possibilidade de ampliar, imprimir, enviar por e-mail ou fax as imagens gravadas.






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•A busca por imagens não interrompe a gravação.

• Procura de imagens por data e horário ou evento de alarme sem anecessidade de percorrer toda a gravação.

• Possibilidade de gravar imagens somente na ocorrência de movimento, poupando assim espaço em disco.

• Possibilidade de monitoração das imagens e configuração do sistema remotamente pela Internet, rede interna ou conexão direta via modem.

• Possibilidade de, através de uma unidade central de monitoraçãoremota, visualizar as câmeras das demais unidades.

• Criação de log de eventos. Fica registrado quem acessou o sitema e quando.

Vantagens do CFTV Digital






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Por que Gravar Digitalmente ? Além das vantagens apresentadas anteriormente, o processo de Gravação Digital permite que o usuário tenha um ganho considerável na armazenagem de imagens, uma vez que as mesmas são convertidas em dados Zero´s e Um´s.....

Uma Imagen RGB (Red, Green, Blue) não comprimida possui:

NTSC - 31,492,800 Bps / PAL - 31,104,000 Bps

Ou seja, em 1 segundo de gravação iríamos consumir aproximadamente 30 MB de disco rígido ou +/- 25 disquetes






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Analógico

Digital

1 0 1 0

Analógico






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Compressão de Vídeo







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�Lossless• Não perde informação• Similar a taquigrafia onde muitos itens seriam

substituídos por um símbolo• Esta tecnologia NÃO é usada para vídeo porque a

proporção de compressão não são altas o suficiente• Compactar arquivos em um computador (Winzip,

Ram….) são um bons exemplos de Lossless�Lossy

• Representa todas as informações mas descarta pixels sem importância

• Exemplos: M-JPEG, MPEG, Wavelet e H.263

Compressão de Vídeo (Dois tipos de Compressão )• Gravação Digital






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� Padrão Lossy de Compressão

Quadros do Vídeo Original

Quadros com Compressão Referencial

I-Quadro Diferente Diferente

Compressão de Vídeo

Quadros Comprimidos

Comprimido ComprimidoComprimido







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� Compressão Referencial� MPEG

• Desenvolvido pelo Moving Pictures Expert Group da ISO.• Manipula imagens de movimento digital e salva apenas as informações

relevantes sem afetar a qualidade• Divide a imagem em blocos de 16x16 pixel e busca por blocos similares

nos quadros anteriores e futuros. Depois codifica apenas a diferença direcional (vetor) entre o atual e os blocos similares

• MPEG4 oferece compressão superior enquanto mantem a excelente qualidade de imagem

� H.263• Um padrão ITU • Baseado na H.261 – um padrão para unidades de controle multiponto de

vídeo-conferência• Baixa banda-larga com qualidade de vídeo marginal

Compressão de Vídeo Compressão de Vídeo Compressão de Vídeo Compressão de Vídeo ---- PadrõesPadrõesPadrõesPadrões• Gravação Digital






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� Compressão de todos os quadros� M-JPEG de moviemento

• Um padrão do Joint Picture Expert Group da ISO• Uma variação do JPEG • Para grandes tamanhos de quadros

� Wavelet / Wavelet Temporal • Codifica a imagem baseada na banda de frequência• Suporta uma compressão não uniforme – Uma parte

específica da imagem pode ser comprimida mais do que outras

Compressão de Vídeo Compressão de Vídeo Compressão de Vídeo Compressão de Vídeo ---- PadrõesPadrõesPadrõesPadrões







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• Gravação Digital Capacidade de Gravação ? Capacidade de Gravação ? Capacidade de Gravação ? Capacidade de Gravação ?

1 K BYTE = ?????????????

1 M BYTE = ????????????

1 G BYTE = ????????????






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1 K BYTE =

1 M BYTE =

1 G BYTE =

1000 Bytes

1000000 Bytes

1000000000 Bytes

1024 Bytes

1048576 Bytes

1073741824 Bytes






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Cap HD = Tframe x IPSTotal x Horas x 0,0036

Tamanho Médio de Imagens:Tamanho Médio de Imagens:Tamanho Médio de Imagens:Tamanho Médio de Imagens:

• Wavelet 45000 Bytes

• Wavelet Temporal 36000 Bytes

• M-JPEG 14000 Bytes

• MPEG-4 11250 Bytes

Cap HD = 45 x 120 x (24x30) x 0,0036Cap HD = 13,9 TB






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Detecção de Movimento







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Sistema Tamanho do Frame 31457280 128849018880 DIAS DE GRAVAÇÃOAnalógico 31457280 1,0 4096 0,05Wavelet 45000 699,1 2863311,531 33,14Wavelet Temporal 36000 873,8 3579139,413 41,43M-JPEG 14000 2246,9 9203501,349 106,52MPEG-4 11250 2796,2 11453246,12 132,56

Sistema Tamanho do Frame 30000000 120000000000 DIAS DE GRAVAÇÃOAnalógico 31457280 0,95 3814,70 0,04Wavelet 45000 666,67 2666666,67 30,86Wavelet Temporal 36000 833,33 3333333,33 38,58M-JPEG 14000 2142,86 8571428,57 99,21MPEG-4 11250 2666,67 10666666,67 123,46

TAMANHO DO HD

TAMANHO DO HD


Valores em Bytes estimados para gravação a 1 FPS / Camera






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SÓLIDOS LÍQUIDOS0 - Sem proteção contra Sólidos 0 - Sem proteção contra Líquidos

1 - Proteção contra corpos estranhos Grandes

1 - Proteção contra gotejamento vertical

2 - Proteção contra corpos estranhos Médios

2 - Proteção contra gotejamento de água em inclinação superior a

15 graus

3 - Proteção contra corpos estranhos Médios

4 - Proteção contra espalhamento de água em todas as direções

(Spray)

4 - Proteção contra corpos estranhos Pequenos (Grãos)

5 - Proteção contra espalhamento de água em todas as direções

5 - Proteção contra deposição de poeira

6 - Proteção contra jatos de água em todas as direções

7 - Proteção quanto a imersão temporária

8 - Proteção contra pressão d`água

Parametros de Proteção IndustrialIP Internation Protection

6 - Proteção contra ingresso de poeira

IP67 – Proteção total contra ingresso de poeira e imersão temporária de água






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Estudo deEstudo de

CasosCasos






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CFTV para Médio PorteCFTV para Médio Porte

#1

#18

#19

#32

Alamedas

E-O

19

32

#1

#6 #7

#8

1 16

Matriz

17 32






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CFTV Interligado com CATVCFTV Interligado com CATV

Rack VHF

X

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DDivisor

Modulador

Misturador

Amplificador de Linha

Rack UHF






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CFTV com interfaces IP e CFTV com interfaces IP e WirelessWireless

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Cameras Fixas

Sala de Controle

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IP Network

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Web access






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CFTV para Monitoramento UrbanoCFTV para Monitoramento Urbano






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Referências Bibliográficas

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